Строение скелета птицы: анатомия крыльев и лап, сколько вороньих костей

Биология: класса Птиц — общая характеристика: признаки, характеристика отрядов. Внешнее и внутреннее строение птиц. Значение птиц в природе и жизни человека.

Череп

Череп птиц образован лицевой и мозговой частями и отличается, как и весь скелет, тонкостенностью составляющих его костей, а также их сращиванием без образования швов. Мозговая часть, служащая вместилищем головного мозга, характеризуется, по сравнению с черепом рептилий, огромными размерами, а также большими глазницами в связи с сильным развитием глаз. Лицевая часть образует костную основу клюва, который, как известно, довольно-таки сильно вытянут; размеры ее разнообразны и иногда превышают размеры мозговой части. Кости челюстей также сращены между собой, причем обе — и верхняя, и нижняя — способны двигаться. Зубов у птиц нет.

Скелет птиц

Для птичьего скелета характеры уникальные жесткость и легкость. Облегчение скелета было достигнуто благодаря тому, что ряд элементов был редуцирован (в первую очередь в конечностях птиц), а также благодаря тому, что внутри некоторых костей появились воздухоносные полости. Жесткость же была обеспечена срастанием ряда структур.

В целях удобства описания, скелет птиц делят на скелет конечностей осевой скелет. Последний включает в себя грудину, ребра, позвоночник и череп, а второй состоит из дуговидных плечевого и тазового пояса c костями прикрепленных к ним задних и передних сводных конечностей.

Строение скелета птицы.Строение скелета птицы.

Пингвины

Одними из своеобразных нелетающих птиц являются пингвины (Sphenisciformes). Они заселяют южное полушарие, размножаясь, главным образом, на антарктических и субантарктических побережьях. Все виды пингвинов неразрывно связаны с морем. Их передние конечности преобразованы в ласты, а быстрое плавание — это фактически подводный полет. Известно 18 современных видов этой группы. Наиболее интересным, безусловно, является императорский пингвин (Aptenodytes forsteri), имеющий массу до 45 кг. Он (единственный среди всех птиц!) выводит своих птенцов в Антарктиде зимой. В поисках пищи эти птицы могут нырять на глубину до 265 м.

Императорские пингвины

Императорские пингвины

Экологические группы птиц

Птицы- самый многочисленный класс наземных позвоночных животных. Они делятся на экологические группы. Всего существует три экологические группы по которым делятся птицы. Это экологические группы по месту обитания, экологические группы по месту гнездования и экологические группы по типу питания.

Подкласс Бескилевые

Подкласс бескилевые (Pleaeognathae) включает птиц, которые эволюционировали во время кайнозойской эры, после того, как динозавры вымерли. К нему относятся ряд вымерших видов, а также 5 живых отрядов, включая:

Отряд Казуарообразные (Казуары и Эму)

Эму

Казуары и эму из отряда казуарообразных, или австралийских страусов (Casuariiformes), являются большими, нелетающими птицами, с длинными шеями и ногами. У них есть длинные перья, которые напоминают грубый мех, однако голова и шея почти лысые.

Есть четыре сохранившихся до дней вида казуарообразных:

  • Шлемоносный казуар (Casuarius casuarius);
  • Оранжевошейный казуар (C. unappendiculatus);
  • Казуар-мурук (C. bennetti);
  • Эму (Dromaius novaehollandiae).

Отряд Кивиобразные (Киви)

Эксперты не согласны с точным количеством видов, принадлежащим к отряду кивиобразных (Apterygiformes), но есть по крайней мере три: южный киви, большой серый киви и малый серый киви. Согласно последним данным, ученые выделили еще два вида: северный бурый киви и Apteryx rowi.

Птицы из этого отряда являются эндемичными для Новой Зеландии. Киви – это нелетающие птицы с крошечными, почти рудиментарными крыльями. Они – строго ночные птицы, выкапывающие по ночам личинок и дождевых червей с помощью своих длинных, и узких клювов.

Национальная птица Новой Зеландии, киви, уязвима перед хищными млекопитающими, включая кошек и собак, которые были введены на эти острова сотни лет назад европейскими поселенцами.

Отряд Нандуобразные (Нанду)

Есть только два вида нанду в отряде нандуобразных (Rheiformes), оба из которых обитают в пустынях, лугах и степях Южной Америки. Эти нелетающие птицы имеют длинные перья и по три пальца на каждой ноге; у них также есть когти на каждом крыле, которые используются во время защиты.

Нанду похожи со страусами по внешнему виду, однако, среди ученых степень их родства остается спорной. Размер тела нанду почти вдвое меньше, чем размер страусов.

Отряд Страусообразные (Страусы)

Единственный сохранившийся представитель отряда страусообразных (Struthioniformes) – африканский страус (Struthio camelus), который считается настоящим рекордсменом. Мало того, что это самая высокая и тяжелая живая птица, так страус еще может развивать скорость до 70 км/ч, а также бегать на длинные дистанции со скоростью до 50 км/ч. Страусы имеют наибольшие глаза среди любых наземных позвоночных, а их яйца, с весом до 2 кг, являются самыми крупными, среди современных птиц.

Страусы живут в Африке и процветают в самых разных местах обитания, включая пустыни, полузасушливые равнины, саванны и открытые лесные массивы. В течение пятимесячного сезона размножения эти нелетающие птицы образуют стаи от 5 до 50 особей, часто смешиваясь с пасущимися млекопитающими, такими как зебры и антилопы. Когда сезон размножения заканчивается, стаи распадаются на небольшие группы из двух-пяти птиц, которые ухаживают за новорожденными птенцами.

Отряд Тинамуобразные (Тинаму)

Тинаму являются наземными птицами, коренными для Центральной и Южной Америки. Отряд тинамуобразных (Tinamiformes) насчитывает около 50 видов. Тинаму хорошо маскируются с помощью узорчатого оперения, которое варьируется от светлого до темно-коричневого или серого, и помогает птицам избегать хищников, таких как люди, скунсы, лисы и броненосцы. Эти птицы не очень хорошо летают,  поскольку молекулярный анализ показывает, что они тесно связаны с нелетающими птицами, такими как эму, моа и страусы. (На самом деле, Tinamiformes – один из самых древних отрядов птиц, а самые ранние окаменелости его представителей относятся к эпохе позднего палеоцена).

Общая характеристика класса

Птицы — наиболее многочисленная группа теплокровных животных. Пернатые приспособлены к полету, передвигаются по земле и деревьям, плавают в воде с помощью задних конечностей. Птицы распространены на материках и островах, заселяют все природные зоны (рис. 1).

Дикие гуси в полете Рис. 1. Дикие гуси в полете

3.

Обтекаемая форма тела уменьшает сопротивление и облегчает полёт.

Страусы

Крупнейшими птицами, живущими в наше время, являются страусы (Struthioniformes), распространенные в Африке, до недавнего времени встречавшиеся и в Аравии. Эти птицы имеют массу до 100 кг и, как следствие, потеряли способность к полету, но отлично бегают, достигая скорости более 50 км/ч. В наше время широкое распространение (в том числе и в России) получили страусиные фермы, на которых их разводят главным образом для получения диетического мяса.

Страусы

Страусы

Позвоночник

Позвоночник птиц образован следующими отделами:

  • шейный — от 11 до 25 позвонков, что обеспечивает большую подвижность головы относительно туловища; голова иногда способна поворачиваться на 270о. Первые шейные позвонки прикрепляются к черепу с помощью одного мыщелка
  • грудной — 3-10 сросшихся между собой и с крестцом позвонков. К позвонкам прикрепляются ребра, состоящие из двух соединенных под углом частей. Ребра образуют грудную клетку и подвижно соединяются с грудиной, которая у большинства птиц несет большой выступ — киль, служащий для прикрепления мощных грудных мышц
  • сложный крестец, образованный сросшимися поясничными, двумя крестцовыми и первыми хвостовыми позвонками; всего здесь насчитывается 10-22 позвонков, однако границы между ними неразличимы Такое строение обеспечивает неподвижность туловищного отдела и создает опору для задних конечностей.
  • хвостовой — образован оставшимися 5-9 позвонками, причем последние также сливаются, образуя единую копчиковую кость, к которой веером прикрепляются рулевые перья.

Гагары и поганки

К типично водным птицам можно отнести гагар (Gaviiformes), обитающих исключительно в северном полушарии, и поганок (Podicipediformes), которые населяют почти всю Землю. Все они хорошо плавают и ныряют, а на суше передвигаются медленно. 4 вида гагар (из 5 существующих) и 5 видов поганок встречаются на территории России.

Черноклювая (полярная) гагара

Черноклювая (полярная) гагара с птенцом

Таз и ноги.

       Таз птиц образован из тех же костей, что и у млекопитающих. Основное отличие состоит в том, что у млекопитающих кости таза образуют замкнутое кольцо, а у птиц кости «дна» таза не срастаются, и откладываемое яйцо свободно раздвигает их, проходя по яйцеводу. При замкнутом тазовом кольце сквозь него не могли бы проходить крупные яйца с твердой скорлупой.
       Нога птицы также имеет ряд отличий от лапы зверя. Кости бедра и голени в основном аналогичны. Многочисленные кости, образующие плюсну у зверей, у птиц срастаются в одну крупную кость, называемую «плюсна» или «цевка». Цевка выполняет важную роль при взлете и посадке, образуя дополнительный смягчающий рычаг. От ее нижнего конца отходят пальцы.
       Пальцы птиц, вместе с двигающими их сухожилиями и мышцами, устроены особым образом. Когда птица засыпает, сидя на ветке, ее собственный вес заставляет сухожилия натягиваться, а пальцы сжиматься вокруг ветки. Таким образом птица может спать все время, крепко охватывая свой насест. Пальцы попугаев имеют так называемое «зигодактильное» расположение. Хотя у большинства птиц три пальца направлены вперед и только один назад, у зигодактильных птиц (таких, как попугаи, туканы, дятлы и некоторые другие) два пальца лапы направлены вперед, а два назад. Такое расположение пальцев дает лапе гораздо большую подвижность и ловкость, позволяя попугаям держать еду и хватать ветви при игре и лазании.

1. Д. Квинтен «Болезни декоративных птиц», Практика ветеринарного врача, «Аквариум», 2011.

2. Б. Ватсон, М. Харли «Попугаи», издательство «Мир книги», 2007.

Мышечная система

В структуре тела птиц присутствуют 175 скелетных поперечных мышц. Их система парная, большинство из них расположено симметрично справа и слева. Контроль за мышцами сознательный, поэтому их сокращение произвольное.

Грудная и надкоракидная мышцы – это основные элементы мышечной системы пернатых. Первая больше второй, обе начинаются в зоне грудины. У кур, индеек и других одомашненных птиц такие мышцы именуются «белым мясом». Остальные относят к «черному».

Функция грудной мышцы: обеспечение движения птицы прямо и вверх за счет подтягивания крыла вниз. Что касается надкоракоидной мышцы, эта часть системы выполняет обратную функцию — оттягивает крыло вверх в противоположном направлении относительно грудной мышцы.

Гладкая мускулатура состоит из мышечных групп, расположенных в области мочеполовой, сосудистой, дыхательной и пищеварительной системах. Находятся они и в глазной зоне, обеспечивая птице фокусировку. Они функционируют непроизвольно, то есть без сознательного контроля.

Происхождение птиц

Предок птиц — протоавис, обитавший в Северной Америке 225 млн лет назад. Это промежуточный вид между пресмыкающимися и птицами. Около 150 млн лет назад на Земле жили ящерохвостые птицы — археоптериксы, в строении которых также сочетались признаки птиц и рептилий.

Сердечно-сосудистая система у птиц

По отношению к размерам тела, сердце у птиц, заметно крупнее чем у млекопитающих того же размера. При этом замечено, что чем мельче конкретный вид птиц, тем более крупным будет его сердце (разумеется, относительно размеров ее тела). К примеру, у колибри масса сердца составляет 2,75% от массы всего тела. Это необходимо, чтобы все многолетающие птицы могли обеспечить быструю циркуляцию крови. То же самое относится и к тем видам пернатых, которые обитают на больших высотах или в холодных областях. И, так же как и у млекопитающих животных, у птиц сердце четырехкамерное.

Строение кровеносной системы птиц.Строение кровеносной системы птиц.

Частота сердечных сокращений находится в зависимости от размеров сердца и самого животного, а также от степени нагрузки. К примеру, частота сердечных сокращений у отдыхающего страуса составляет около 70 уд/мин, тогда как у колибри во время полета она поднимается до 615 уд/мин. При этом, чрезмерный испуг может испугать птицу настолько, что повысившееся давление может привести к тому, что артерии лопаются и птица умирает.

Так же как и млекопитающие, птицы являются теплокровными животными, При этом, диапазон нормальных температур их тел, у них выше, чем у людей и колеблется в диапазоне от 37,7 до 43,5 градусов. Как правило, птичья кровь содержит больше эритроцитов, чем у основной массы млекопитающих. Благодаря этому птичья кровь может перенести больше кислорода за единицу времени, что очень важно для полета.

Функции

Серый попугай захватывает окуня зигодактильными лапами. Пальчатые стопы — Чилийский фламинго. Totipalmate ноги — синоногий олух. Западная поганка представляя лопастную ступню. Лопастные ножки — цыпочка Евразийская лысуха. В большая хохлатая поганка. Ноги в гагары[2] и поганки[2][7] размещены далеко в задней части тела — мощное приспособление для плавания под водой,[7] но инвалидность при ходьбе. В снегоступы-подобная ступня ива куропатка это приспособление для ходьбы по снегу.[1]
Потому что птичий передние конечности находятся крылья, многие функции передних конечностей выполняются законопроект и Задние конечности.[10] Было высказано предположение, что задние конечности важны для полет как ускорители при взлете.[18][19] Некоторые функции ног и ступней, в том числе обычные и характерные для птиц:

  • Передвижение Ходьба, бег (страусы, тетерев, дикие индейки) прыжки, лазание (дятлы, поползни, лианы)[20]
  • Плавание и рулевое управление под водой (утки, поганки, гагары)[3]

Сидеть (как на ветке) или цепляться[3]Проведение (как скопы держа рыбы)[3]Полет-связанные с

  • Возможно, он будет основным ускорителем взлета. в обычная летучая мышь-вампир, напротив, требуемая сила создается крыло.[18][19]

Поглощая шок от приземления на насест и воду, становясь «водные лыжи»[3]Кормление и родственное

  • Ловля и убийство добычи в рапторы (ястребы, совы)[3]

Держа (используется как руки в попугаи) и разбирать еду (с помощью законопроект)[3]Почесывая землю в поисках еды[2] Двойное царапание: прыжки вперед, а затем назад с использованием обеих ног для царапания (часто Towhees, воробьи, юнко)[2]Одноногая царапина (тетерев, перепелов, дикие индейки, домашняя курица)[2]Воспроизведение и связанные

  • Колыбель и поворот яйца во время инкубации.[3] Птицы, лишенные выводок инкубируйте яйца ногами — схватив одно или даже два из них (олуши, олухи) или удерживая их на верхней поверхности ступней (пингвины под мешком из кожи живота, кайры).[1]

Ухаживание (шалфей), в том числе ухаживания в воздухе (лысые орлы)[3]Строительство гнезд (с помощью законопроект)[1]Очистка и очистка.[10] Иногда птицы используют специальный коготь (Например, сипухи есть так называемый «гребешок из перьев»). Немного цапли и козодои используйте коготь для чистки головы.[2]Регулирование потерь тепла (цапли, чайки, гигантские буревестники, аисты, Стервятники Нового Света, утки, гуси)[1][2]

Значение птиц в природе и жизни человека

Многие птицы поедают насекомых и мышевидных грызунов — вредителей сельского и лесного хозяйства, переносчиков опасных возбудителей заболеваний, растений, животных и человека. Птицы приносят пользу, содействуя опылению цветов. Пернатые поедают плоды и семена, регулируют численность растений. Сами птицы — корм для других животных (пресмыкающихся, млекопитающих).

Некоторые виды птиц — объекты промысловой и спортивной охоты. Это представители отряда Курообразные (фазан, тетерев, рябчик), птицы водоемов и болотистых мест (утка, гусь, коростель, чомга, бекас).

Схема 2.

Значение птиц в природе и жизни человека

Значение птиц в природе и жизни человека

Промысловые и домашние птицы — источник мяса, яиц, перьев и пуха для человека. Птичий помет используется как органическое удобрение. Домашних птиц (курей, гусей, уток, индеек) разводят из-за вкусного диетического мяса, яиц, пуха. Выедены породы кур, отличающихся повышенной яйценоскостью. Выращивают в домашних условиях и разводят в промышленных хозяйствах перепелов, цесарок, страусов.

Дыхательная система у птиц

Почти у всех птиц ноздри ведут в находящиеся у основания клюва носовые полости. Но есть и исключения: олуши, бакланы и некоторые другие виды пернатых не имеют ноздрей и поэтому вынуждены дышать через рот. Попавший в нос или рот воздух перемещается в гортань, за которой начинается трахея.

Строение дыхательной системы птиц.Строение дыхательной системы птиц.

В отличие от млекопитающих, гортань птиц звуков не производит, будучи лишь клапанным аппаратом, который защищает нижние дыхательные пути от того, чтобы в них попадала вода и пища.

Ближе к легким трахея разделяется на два бронха, которые входят по одному в каждое легкое. В той точке, где они разделяются, располагается нижняя гортань, которая и служит птице голосовым аппаратом. Образована она окостеневшими расширенными костями трахеи и бронхов, а также внутренними перепонками. К оным прикрепляются пары специальных певчих мышц. Когда выдыхаемый из легких воздух проходит через нижнюю гортань, он приводит к вибрации перепонок, что и производит звуки. У тех птиц, для которых характерен широкий диапазон издаваемых тонов, имеется больше напрягающих голосовые перепонки певчих мышц, чем у тех видов, которые поют откровенно плохо.

Каждый бронх разделяется при входе в легкие на тонкие трубочки. Стенки этих трубочек пронизаны кровеносными капиллярами, которые получают кислород из воздуха и отдают обратно в него углекислый газ. Эти трубочки направляются в тонкостенные воздушные мешки, напоминающие не пронизанные капиллярами мыльные пузыри. Находятся эти мешки за пределами легких – в районе таза, плеч, шеи, вокруг пищеварительных органов и нижней гортани и даже приникают в крупные кости крыльев и ног.

Птицы способны летать благодаря устройству крыльев и наличию воздушных мешков.Птицы способны летать благодаря устройству крыльев и наличию воздушных мешков.

Когда птица делает вдох, воздух через трубочки попадает в эти самые мешки, а при выдохе он из мешков идет по трубочкам через легкие, где снова происходит газообмен. Благодаря такому двойному дыханию, снабжение организма кислородом увеличивается, что создает более благоприятные условия для полета.

Кроме этого воздушные мешки увлажняют воздух, а также регулируют температуру тела. Это достигается за счет того, что в результате испарения и излучения, окружающие ткани могут терять тепло. В итоге птицы обретают способность, словно потеть изнутри, что является достойной компенсацией отсутствия у птиц потовых желез. Кроме того, воздушные мешки способствуют удалению из организма излишней жидкости.

Попугаеобразные

Отряд попугаеобразные (Psittaciformes) объединяет птиц мелких, средних и больших размеров. Они имеют массивный, широкий, крючковатый клюв, у основания верхней челюсти которого находится специфический нарост (восковица). Ноги короткие, крепкие, два пальца повернуты вперед, два — назад. Хвост различной длины, нередко длинный, ступенчатый. В оперении часто присутствуют очень яркие цвета. Заселяют леса, кустарники (буши), редко — пустыни и полупустыни тропиков и изредка живут в умеренной полосе. Очень часто содержатся в неволе из-за красивой окраске перьев и способности имитировать различные звуки, в том числе и язык человека.

Попугаи

Попугаи

Охрана и привлечение птиц

Необходимо заботиться о сохранении видового разнообразия наших пернатых соседей, привлекать полезных и красивых птиц в парки, скверы, сады. Зимняя подкормка — распространенный способ привлечения. После вывешивания кормушки надо регулярно подсыпать корм: зерна, семена, ягоды.

Изготавливают и развешивают на деревьях птичьи домики — скворечники и синичники. Искусственные гнездовья — места для устройства гнезда, выведения птенцов, защиты от врагов.

Законы об охране животного мира запрещают убивать птиц, разорять гнезда. Охота на промысловую дичь запрещена в сезон размножения. Редкие и исчезающие виды птиц занесены в Красную книгу, охраняются государством.

Источники изображений: 

  • Рис. 2 —  5urokov.ru/znanija/bio_7/uchebnic_pasechnic_sumatohin_kalinova/p53
  • Рис. 7 —  reader.lecta.rosuchebnik.ru

Голубеобразные

К отряду голубеобразных (Columbiformes) относятся преимущественно растительноядные птицы с типичной внешностью голубя или рябка. Заселяют они разнообразные ландшафты от умеренных до тропических широт всего земного шара.

Мадагаскарский зеленый голубь

Мадагаскарский зеленый голубь

Предком всех пород домашних голубей является сизый голубь (Columba livia).

Сизый голубь

Сизый голубь

Терморегулирование

Некоторым птицам нравится чайки, цапли, утки или же гуси могут регулировать температуру ногами.[1][2]

В артерии и вены переплетаются в ногах, поэтому тепло может передаваться от артерий обратно в вены, прежде чем достигнет ступней. Такой механизм называется встречный обмен. Чайки может открыть шунт между этими сосудами, вернув кровоток выше стопы, и сузить сосуды в стопе. Это снижает потери тепла более чем на 90 процентов. У чаек температура основания ноги составляет 32 ° C (89 ° F), а температура стопы может быть близка к 0 ° C (32 ° F).[1]

Однако для охлаждения эту сеть теплообмена можно обойти, и кровоток через стопу значительно увеличится (гигантские буревестники). Некоторые птицы также выделяются на ноги, увеличивая потерю тепла через испарение (аисты, Стервятники Нового Света).[1]

Строение лап

Ноги в пернатом мире есть только у страуса. Конечности остальных птичек именуются лапами, так как они выполняют дополнительные функции: хватательную, держательную и другие.

Все птицы имеют по две лапы. Их строение характеризуется наличием бедренной кости, голени, коленного сустава и пальцев.

Малая и большая берцовые косточки у пернатых срослись, образовав тибиотарзус. После сращивания от малой берцовой косточки остался лишь небольшой выступающий рудимент, прилегающий к тибиотарзусу.

Стрижеобразные

Типичными «детьми воздуха» являются стрижи (Apodidae), которые большую часть своей жизни проводят в полете, охотясь за мелкими насекомыми.

Черный (башенный) стриж

Черный (башенный) стриж

Вместе с крошечными колибри (Trochili), которые распространены только в Новом Свете, они объединяются в отряд стрижеобразные (Apodiformes). Внешне похожие в полете на бабочек-бражников, колибри неразрывно связаны с цветущими растениями, на цветах которых они питаются, поедая из них нектар и мелких насекомых.

Колибри

Колибри

Дятлообразные

«Врачами леса» часто называют дятлов (Piciformes), хорошо знакомых многим людям. В мировой фауне их насчитывается 440 современных видов, в России — 11 видов, принадлежащих к 5 родам одного семейства. Крупнейшим из них является черный дятел, или желна (Dryocopus martius), а мельчайшими — дятел малый (Dendrocopos minor) и вертишейка (Jynx torquilla).

Большой пестрый дятел

Большой пестрый дятел

Кроме собственно дятлов, к отряду относится много интересных и красивых птиц, например туканы, якамары, африканские бородатки и медоуказчики. Последние с помощью голоса приводят туземцев к ульям диких пчел, но могут привести и к буйволу, надеясь, что тот убьет охотника, а хитрая птица через несколько дней сможет полакомиться червями на месте происшествия.

Тукан

Тукан, тропические джунгли панамы

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...